В последние годы отмечается -повышенный интерес к теориям и всевозможным моделям физической картины мира, в основе которых функционирует единое поле.
Исследователи, разрабатывающие теории и модели физической картины мира с минимальным числом полей (одним полем), исходят из философского утверждения, что основу окружающего нас мира составляет единая субстанция — материя.
В физике материю в целом описывают полем. Хорошо известные электромагнитные и гравитационные поля для описания материи не подходят, так как они характеризуют только одну сторону материи.
На современном этапе для описания материи лучше всего используются 4 - или З – компонентные спинорные поля. Почему? Кванты спинорного поля являются «вращающимися» частицами (спинор-это английское слово, означающее «вертеть»). Из «вращающихся» частиц можно образовать «невращающиеся» и другие «вращающиеся» частицы. Из «невращающихся» частиц «вращающиеся» частицы образовать нельзя (наличие кавычек означает, что данные термины взяты из классической физики, которая не распространяется на микромир).
Чтобы иметь динамику, материя должна взаимодействовать. Материя может взаимодействовать только сама с собою (самодействие), так как ей больше .не с чем взаимодействовать - она единая. Значит теория единого поля материи должна быть нелинейной. Нелинейность характеризуется взаимодействием поля самого с собою.
Нелинейная квантовая теория 4-компонентнщго спинорного поля, имеющая смысл в евклидовом пространстве с обобщением на кручение, динамика в которой определяется самодействием, есть единая теория Гейзенберга - Родичева.
В физике отсутствует теория, которая бы рассматривала фундаментальные взаимодействия (слабые, гравитационные, электромагнитные и сильные) с единой точки зрения, точнее, еще не введено разумные образом универсальное взаимодействие, из которого следовали бы фундаментальные взаимодействия.
Если бы такая теория существовала, то она имела бы большую практическую значимость. Выгода от данной теории была бы намного больше, чем та, которую человечество получило от практической реализации теории электромагнетизма. Мы видели бы пути трансмутаций энергии сильных и электромагнитных взаимодей-ствий в гравитацию и наоборот. Это, окажем, ускорило бы освоение космоса, привело бы к созданию гравитационного лазе-ра.
Теория Гейзенберга — Родичева является попыткой в этом плане исследований. Таким образом, развитие теории единого поля диктуется и практической необходимостью.
В настоящее время начала интенсивно развиваться исключительно продуктивная, позволяющая извлекать большую информацию о микромире модель «кварков» (Гелл-Манн, Г.Цвейг), построен-ная теоретико-групповым методом изучения свойств •симметрии элементарных частиц и их взаимодействий, в основу которой положено единое унитарное 3-компонентное спинорное (кварковое) поле, преобразующееся по фундаментальному представлению унитарной группы. Данная модель отвечает философской категория единства, поскольку у ее создателей имеется стремление считать, что все то, что «нас окружает, состоит из ограниченного числа гипотетических частиц-кварков (термин «кварк» подчеркивает необычность тех свойств частиц, которыми они наделены, например, дробностью электри-ческого заряда).
Теория единого поля Гей-зенберга-Родичева и модель «кварков» на первом этапе их развития имели недочеты. Для них отсутствовала ковариантная форма. А это означало, что они не содержали гравитации. Значит, теория Гейзенберга - Родичева и модель «кварков» не единые теории, так как из их рассмотрения выпадают гравитационные взаимодействия.
Данный недочет имеет более глубокие логические корни. Выше мы указали, что теория Гейзенберга - Родичева записана в евклидовом пространстве с обобщением на кручение пространства внутренних степеней свободы. Метрика искривленного пространства никак не должна получаться из данной теории. Но если найти энергию спинорного поля и самодействия, то, согласно современной теории гравитации, мы получаем метрику искривленного пространства и гравитацию. Получается противоречие, . которое присуще и другим теориям физики. Например, электродинамика записана в евклидовом пространстве с обобщением на кручение. Однако, найдя энергию обычными приемами, мы придем к метрике искривленного пространства, к связностям, к ковариантным производным, к теории, записанной в искривленном пространстве.
Данное противоречие нельзя объяснить малостью гравита-ционного взаимодействия, здесь имеется явная математическая некорректность.
Получалась трудность и другого характера. Кроме спинорного поля, которое постулируется единым, начинает функционировать другое поле, гравитационное. Имеем, таким образом, теорию, ' которая охватывает и гравитацию, но не единого поля, поскольку таковых присутствует два: спинорное и гравитационное.
Модель «кварков» также не лишена данных трудностей. Для нее дело обстоит еще хуже. Она. не имеет подходящего динамического принципа.
Надо согласиться с тем, что теория единого поля Гейзенберга-Родичева не приводит к метрике искривленного пространства.
Чтобы непротиворечиво ввести метрику искривленного пространства в теорию единого поля, необходимо перейти к пространству опорных элементов. Почему? Метрика данного пространства зависит от дифференциально - геометрического объекта. Спиноры также есть дифференциально–геомет-рические объекты. Если мы построим дифференциально - геометрический объект, от которого зависит метрика, через спиноры, тогда противоречия не будет. Поле метрического тензора не будет полем посторонним, так как оно зависит от спиноров. Подобная задача математически строго решена нами в 1969 году. Была построена непротиворечивая ковариантная теория единого спинорного поля, метрический тензор в которой являлся функцией фундаментального спинора (праспинора) или кваркового поля.
В послесловии к книге Г. Тредера «Теория гравитации и принцип эквивалентности» (Атомиадат, 1973 г.) на стр. 161 проф. Д. Д. Иваненко пишет: «...заманчиво построить метрические... или гравитационное поле из фундаментального нелинейного праспинора...»
Ковариантная теория единого поля с самого начала строится нелинейной, что делает ее исключительно эффективной. Очевидна динамика. Динамика в теории единого поля заложена в самодействии, что отражено нелинейными членами, входящими в уравнения. Только нелинейный аспект теории может сохранить основы теории единого поля при наличии динамического принципа и ковариантной формы. Прозрачна геометрия нелинейностей: одни связаны с искривлением пространства, а другие — с его кручением. Поскольку в теорию единого поля введена, непротиворечивым образом метрика, то теория единого поля содержит вcе многообразие физико-геометрических эффектов, связанных с метрикой. При квантовании вводится две массы элементарных частиц: одна масса является следствием нелинейных взаимодействий, связанных с кручением про-странства (масса Гейзенберга), а другая - следствием нелинейных взаимодействий, связанных с искривлением пространства. Суммарная масса близка к наблюдаемой массе. Таким образом улучшен массовый спектр элементарных частиц. Привлечение пространства опорных элементов позволяет построить теорию единого поля, в основу которой кладется единое тензорное поле более высокого ранга.
Существует мнение, что современная физика стоит на грани создания качественно новой теории. Академик И. Е. Тамм писал:
«Заветное мое желание дожить до того момента, когда будет создана новая теория, и при этом быть еще в таком состоянии, чтобы мог ее понять».
В этой связи научные журналы и учреждения наводняются статьями с изложением новых теорий. Новые теории 'создают школьники, студенты, инженеры, ученые, так как «неизвестность автора также не должна, естественно, служить основанием для несерьезного отношения к работе... К радикальной идее решения проблемы может прийти малоизвестный научный сотрудник, имеющий много свободного времени для осмысливания» (А. А. Тяпкин. «Успехи физических наук», том. 86, вып. 4, 1965 г. с. 750).Когда-то подобное наблюдалось с изобре-тением «перпетуума мобиле». Первое разумное решение по этому поводу приняла французская Академия наук, отказавшись принимать к рассмотрению проекты вечного двигателя.
Единая теория физической формы движения материи ни в настоящее время, ни в далеком будущем не будет построена замкнутой и завершенной, так как процесс раскрытия новых свойств природы, как и процесс их возникновения, никогда не завершится. Что касается ковариантной, динамической и нелинейной теории единого поля, то ее непротиворечивое построение возможно только в пространствах опорных элементов. Если считать программу Гейзенберга по построению единой теории на современном этапе приемлемой, в чем еще нет окончательной уверенности, то в теории материи достигнут значительный прогресс. Динамика развития |материи описывается дифференциальными уравнениями, которые учитывают эффекты, обусловленные не только кручением пространства, но и его искривлением.
Публикуется с разрешения автора.